不同消解方法对检测青钱柳叶中钒元素的影响

2015-10-13苑静蒋向辉

湖北农业科学 2015年18期

苑静++蒋向辉

摘要：以青钱柳（Cyclocarya paliurus）老叶和嫩叶为对象，采用湿法消解、干法消解和微波消解3种前处理方法消解后，以原子发射光谱法比较了青钱柳老叶和嫩叶中钒元素的差异。结果表明，3种前处理方法对测定青钱柳老叶钒元素无显著性差异，但对测定嫩叶有显著性差异。其中采用湿法消解-原子发射法测定青钱柳嫩叶中钒元素含量的方法准确度高，为青钱柳的进一步开发和利用提供了较好的检测方法。

关键词：消解；青钱柳（Cyclocarya paliurus）；钒；原子发射光谱法

中图分类号：O657.31 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）18-4585-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.049

青钱柳（Cyclocarya paliurus）系胡桃科青钱柳属植物，又名甜茶树、青钱李、摇钱树等，广泛分布于中国贵州、湖南、湖北、四川、江西、江苏、浙江、安徽、福建、台湾等地海拔350～2 500 m的山地，为中国濒危植物，也是中国特有的单种属植物，具有药用、用材和观赏等价值[1，2]。近年来，研究发现青钱柳具有增强机体免疫、抗疲劳、抗氧化、降血压、降血脂、降血糖等多种功能[3，4]，且锌、铬和钒等微量元素含量与治疗糖尿病的功效之间存在相关性，其中钒元素能调节人体糖代谢中多种酶的胰岛素活性，可防治和治疗糖尿病[5，6]。李磊等[7]研究发现青钱柳叶片中铬、镍、钒的含量大约为茶叶的10倍。目前，生物样品中的钒元素检测方法主要包括电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）[8]，分光光度法[9]，电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）[10]，火焰原子吸收光谱法（FAAS）[11]与石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）[12]等。另外，前处理方法对检测结果影响较大，特别是消解方法与青钱柳中钒元素含量测定结果紧密相关，本试验以青钱柳老叶和嫩叶为对象，采用湿法消解、干法消解和微波消解3种前处理方法，消解后采用原子发射光谱法（AES）测定钒元素，并比较了不同前处理方法和青钱柳不同时期叶片中钒含量的差异，该方法将为青钱柳的合理开发利用和药理药效研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

所测样品来自湖南通道县木脚乡龙底青钱柳茶叶生产合作社，采样时间为2013年6月，嫩叶为当年新生叶，老叶为生长一年以上的叶片。样品采集后，置于65 ℃烘干至恒重，粉碎后过180目筛。

1.2 仪器和试剂

101-3B型电热恒温鼓风干燥箱（巩义市予华仪器有限公司）；JD200-3B型电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；6300型电感耦合等离子发射光谱（美国Thermo Fisher公司）；HJ-GWL30型马弗炉（东莞市恒骏仪器设备有限公司）；EH 20APlus微控数显电热板（北京莱伯泰科仪器股份有限公司）；MARSXpress微波消解系统（美国CEM公司）；Academic超纯水器（美国MILLIPORE公司）。

浓硝酸、高氯酸为优级纯，其他试剂均为分析纯；100 mg/L钒标准溶液，购于湖南省食品药品检验研究院。

1.3 方法

1.3.1 干法消解称取试样2.5 g于石英坩埚中，置于电炉上炭化完全后转移至550 ℃的马弗炉中灰化完全，然后在电热板上滴加5～6 mL 0.5%（V/V，下同）硝酸，待液体剩余2～3 mL时用0.5%硝酸溶液转移至比色管中摇匀，待测定。

1.3.2 湿法消解称取试样2.5 g于烧杯中，加入15～20 mL硝酸-高氯酸的混合酸（V/V=8∶1，下同），盖上表面皿，浸泡过夜，然后置于电热板上加热消化至无色透明，加2～3 mL 0.5%硝酸溶液转移至比色管中摇匀等待测定。

1.3.3 微波消解称取试样0.5 g于消解罐中，加入5 mL硝酸-高氯酸的混合酸，参照于波等[13]报道方法进行微波消解，参数见表1。消解完毕后，冷却到室温，用0.5%的硝酸溶液定容等待测定。

1.3.4 标准曲线的绘制采用逐步稀释的方法，用0.5%的硝酸溶液作为稀释剂将钒标准溶液稀释为0～60 μg/L系列浓度，由仪器测定吸光度，并计算线性回归方程和相关系数，绘制标准工作曲线。

1.3.5 样品测定参照袁挺侠[14]方法，分别对青钱柳老叶和嫩叶样品各5份测定钒含量，并计算相对标准偏差，以相对标准偏差来考察检测方法的精密度，并采用SPSS13.0中的T-test分析差异显著性，用Levene Test方法检验数据的方差齐性，用单因素方差分析（one-way ANOVA）和多重比较（Duncan）方法比较不同数据组间的差异。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的拟合

钒元素的标准曲线见图1，其线性范围为0～60 μg/L，直线回归方程为Y=138.69X+222.32，R2=0.998 0，线性关系良好。

2.2 不同前处理方法测得结果比较

采用湿法消解、干法消解和微波消解处理青钱柳老叶，测定结果见表2，F检验表明，F=0.499，P= 0.615>0.05，表明3种方法无显著性差异；嫩叶的测定结果见表3，F检验表明，F=11.615，P=0.002<0.05，表明3种方法存在显著性差异。另外，比较发现湿法消化与干法消化存在显著性差异，微波消化与干法消化存在显著性差异，而微波消化与湿法消化无显著性差异。

2.3 不同前处理后检测精密度比较

从表2可知，干法消化后测定青钱柳老叶中钒的RSD为5.00%，湿法消化的RSD为6.95%，微波消化的RSD为4.08%，表明青钱柳老叶采用微波消化方法的精密度高；从表3可知，干法消化后测定青钱柳嫩叶中钒的RSD为5.88%，湿法消化的RSD为4.55%，微波消化的RSD为4.50%，结果表明青钱柳嫩叶采用微波消化和湿法消化的精密度较高。

2.4 老叶与嫩叶中钒元素含量比较

3种消解方法处理后，测得青钱柳老叶中的钒含量分别为5.82、5.68和5.88 μg/g，而嫩叶中钒元素含量分别为5.17、4.64和5.37 μg/g，即老叶钒元素含量高于嫩叶。将两者样品采用湿法消化后，测定钒元素含量，t检验结果表明t=6.898>t0.05（5）；干法消化后测得老叶与嫩叶中钒元素含量的t=4.52> t0.05（5）；微波消化后测得老叶与嫩叶中钒元素含量的t=5.39>t0.05（5）。结果表明，湿法消化、干法消化和微波消化测得青钱柳老叶与嫩叶中的钒元素含量存在显著性差异，可能是青钱柳在生长发育过程中的钒元素在新、老叶中随时间不断积累，故导致叶片中钒元素含量存在差异。

3 结论与讨论

试验发现青钱柳老叶适合采用微波消解处理，而嫩叶采用湿法消解和微波消化效果都较为理想。在干法消解时，高温灰化能够彻底破坏样品中的有机物，可用浓硝酸溶解灰化后产物，然后过滤可得到无色澄清溶液。湿法消化是采用传统电热板酸溶法，湿法消化由于难以完全消解样品、酸不溶残渣较多等因素而导致检测结果低于真实值。因此，在湿法消化中的酸种类、比例及消解时间等因素对于青钱柳中钒元素的测定也至关重要。本试验在前期相关研究的基础上，采用硝酸与高氯酸（V/V=8∶1）湿法消解，可使有机物分解彻底，结果较为可靠。微波消解较之湿法消解，具有快速、试剂用量少、空白值低、对于易挥发物质回收率高、环境污染小等优点，本试验结果表明该方法处理青钱柳样品较为理想。

本课题组前期研究表明，不同时期的青钱柳叶制成的青钱柳叶茶在感官、滋味、色泽及营养成分等方面存在显著差异。如6月的青钱柳叶茶，其色泽嫩绿，汤色清亮、甜味浓厚，整体品质较好，7月和8月的青钱柳叶茶，其色泽和汤味都略次于6月的茶，而9月的青钱柳叶茶的色泽和汤味最差。另外，据报道不同时期青钱柳叶茶营养成分差异明显，特别是可溶性糖、游离氨基酸、多酚物质及维生素含量等。因此，进行不同时期的营养成分检测及其相应的效理药效研究，对于青钱柳的开发与利用具有指导意义。

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